Odstredivka

Centrifugácia je postup oddelenia zmesí od rôznych hustoty

Čo je odstredivka?

Ten odstredivka Je to technika oddelenia zmesi, ktorá je založená na rozdiele v hustote rôznych komponentov. Používa sa hlavne na oddelenie heterogénnych zmesí, v ktorých je aspoň jedna z fáz kvapalina.

Táto technika spočíva v rotácii vzorky pri vysokej rýchlosti v skúmavke alebo inej odolnejšej. Rotácia a zotrvačnosť vytvárajú fiktívnu silu v trubici, ktorá sa nazýva odstredivá sila, a je to tá, ktorá dáva názov tejto technike.

Centrifugálna sila je radiálna sila, ktorá vždy ukazuje v smere v rozpore so stredom rotácie. Táto sila pôsobí na všetky častice, ktoré tvoria zmes, a zistí, že ich hmotnosť pláva na všetky látky smerom do stredu Zeme.

Čo je centrifugácia pre?

V závislosti od rýchlosti rotácie a polomeru môže byť odstredivá sila stovky až miliónykrát silnejšia ako gravitácia. To umožňuje oddelenie častíc a látok, ktorých hustota je veľmi podobná.

Jedno z polí, v ktorých je to užitočnejšie, je v biológii a medicíne, pretože celé bunky aj ich rôzne zložky sú heterogénne zmesi tvorené rôznymi časticami s takmer identickou hustotou a ktoré sa líšia ich sedimentačnou rýchlosťou.

Okrem toho centrifugácia tiež umožňuje oddelenie zjavne homogénnych zmesí, ako sú stabilné suspenzie.

Rôzne metódy odstredenia

V závislosti od konkrétnej aplikácie, rýchlosť rotácie a použitej odstredivej triedy, môžeme rozlíšiť 4 typy odstredivovania:

Môže vám slúžiť: externá elektronická konfigurácia

Diferenciálna centrifugácia

Toto je najjednoduchšia metóda odstredenia. Skladá sa z využitia rozdielu rýchlosti sedimentácie rôznych častíc, ktoré tvoria zmes.

V pôvodnej zmesi sú častice distribuované rovnomerne po celom objeme. Ale na začiatku centrifugácie sa začnú pohybovať smerom k odstredivej sile.

Častice, ktoré majú rovnaký sedimentačný sediment sedimentácie, sú na spodnej časti skúmavky, ktoré sú častice, ktoré sedimentujú rýchlejšie. Táto technika sa zvyčajne používa ako prvé oddelenie, pred použitím ďalších pokročilejších techník centrifugácie.

Izopikácia centrifugácia

Izopikálna centrifugácia je technika odstredenia, ktorá sa používa na oddelenie častíc alebo molekúl v zmesi založenej na rozdieloch hustoty. Izopikálny pojem doslova znamená „rovnakú hustotu“ a odkazuje na skutočnosť, že po odstredení sú častice zoskupené tak, že majú rovnaké hodnoty hustoty.

Aby sa uplatňovala izopikálna centrifugácia, do zmesi sa pridá médiá rôznych hustoty pred odstredením. Iba častice, ktoré sú menej husté ako médium, bude sedimentovať smerom k spodnej časti skúmavky.

Centrifugácia zón

Je to veľmi efektívna technika na oddelenie komponentov od zmesi na základe jej hustoty a rýchlosti sedimentácie. Táto technika pozostáva z umiestnenia zmesi na vrchol predformovaného média, ktoré má gradient hustoty a potom odstreďuje obe komponenty dohromady.

Častice sedimentu, kým nedosiahnu gradient, ktorá sa zhoduje s ich hustotou. Týmto spôsobom sú komponenty zmesi oddelené oblasťami založenými na rozdieloch hustoty.

Môže vám slúžiť: technologické aplikácie elektronických emisií atómov

Gradienty hustoty sa môžu formovať rôznymi spôsobmi. Najjednoduchším spôsobom je uložiť nasledujúce vrstvy stále zriedených roztokov sacharózy, ktoré získali diskontinuálny gradient.

Kontinuálne gradienty sacharózy je možné získať aj pomocou zariadení na tvorbu gradientu, ktoré miešajú koncentrovaný roztok sacharózy a zriedené v premenlivých pomeroch, keď je testovacia trubica vyplnená.

Nakoniec, v prípadoch separácie nukleových kyselín sa gradient hustoty pripravuje ultracentrifuging koncentrovaného roztoku chloridu cesium. Po vopred stanovenom časovom období je CSCL sústredený v pozadí a vytvára veľmi reprodukovateľný kontinuálny gradient.

Ultracentrifugácia

Ultracentrifugácia sa nazýva odstredivka, v ktorej sa dosiahne rýchlosť rotácie až 150.000 ot./min., A tak získanie odstredivých síl do 10⁶ krát pevnosť gravitácie (1 milión GS).

Ultracentrifugácia vyžaduje špeciálne odstredivky vyrobené z veľmi odolnej ocele. Okrem toho sú obvykle uzavreté v zásuvkách, tiež z ocele, v prípade, že je akýkoľvek kus prerušený počas operácie.

V niektorých prípadoch je komora, v ktorej sa evakuujú priemyselné práce (vákuum), aby sa predišlo treniu so vzduchom a dosiahli ešte väčšiu rýchlosť rotácie.

Centrifugovaný proces sa zvyčajne monitoruje pomocou interferometre a UV svetla. Táto technika centrifugácie je bežná v laboratóriách bunkovej biológie, pretože umožňuje oddeliť subcelulárne štruktúry.

Príklady centrifugácie

Oddelenie

Centrifugácia je jednou z najbežnejšie používaných techník na asociru a čistenie vzoriek DNA pred vykonaním následných analýz, ako je PCR. V týchto prípadoch sa používa izopikálna centrifugácia.

Môže vám slúžiť: Vodná alkalita: Čo je, odhodlanie a význam

Krvný test

Centrifugácia je najjednoduchší spôsob, ako rozdeliť krv do jej hlavných zložiek, konkrétne krvná plazma a bunková frakcia, v ktorej sa nachádzajú červené a biele krvinky.

Okrem toho sa izopikálna centrifugácia s použitím média so strednou hustotou zvyčajne používa na oddelenie červených krviniek od bielych a tieto od plazmy s doštičkami.

Centrifugácia v mliekarenskom priemysle

Mlieko je stabilná suspenzia tukov a mliečnych látok vo vode. Tieto mastné tuky a tuhé látky tvoria základ pre vypracovanie masla, ktoré sú oddelené vo forme smotany prostredníctvom odstredivka.

Separácia a izolácia enzýmov

Mnoho enzýmov a proteínov používaných vo farmaceutickom priemysle syntetizuje geneticky zmenené špecializované mikroorganizmy. Po syntetizovaní sa tieto enzýmy oddeľujú prerušením buniek mikroorganizmov, ktoré produkovali a centrifugovali výslednú zmes.

Odkazy

1. Biomodel (s/f). Odstredivka. Prevzatý z biomodelu.Hanba.je.
2. Brajovic, f. (2020). Centrifugácia: metódy a praktické využitie v laboratóriu. Prevzaté z Cromtek.Cl.
3. Koncept encyklopédie (S/F). Centrifugácia - koncept, typy, príklady a charakteristiky. Prevzaté z koncepcie.z.
4. Metódy miešania (2020). Odstredivka. Prevzaté z metód reči.Vyhrať.